PXI 시스템 구축 및 유지 우수 사례

개요

PXI는 최대의 가동시간 및 높은 레벨의 안정성이 요구되는 어플리케이션을 위해 설계된 테스트, 측정 및 컨트롤 플랫폼입니다. 이를 위해 PXI 스펙은 안정적인 Eurocard 폼팩터 및 강제 공기 순환식 냉각 등의 조건을 갖추고 있습니다. 또한, 내쇼날인스트루먼트의 PXI 제품은 가장 까다로운 어플리케이션을 위한 최고의 품질의 제품을 제공하고자 설계, 제조 및 테스트 되었습니다. 예를 들면, 새로운 섀시 개발동안 섀시 카드 케이지 및 전원 공급 내에서 냉각을 최적화하기 위해 Flotherm 모델링이 사용됩니다. 개발 테스팅 단계에서, 이러한 냉각 레벨이 이루어졌는지를 확인하기 위해 경험적인 테스트 (empirical testing)가 수행됩니다. 다른 예로 PXI 섀시, 컨트롤러 및 모듈은 제품 설계 마진 (product design margins)을 보장하여 안정성을 확보하기 위해 개발 테스팅 동안 HALT (highly accelerated life testing)를 거칩니다. 설계, 제조, 테스트 동안에 NI가 사용하는 다른 방법들과 더불어 본 방식은 결과적으로 PXI 제품의 매우 높은 품질 및 안정성을 구현합니다. 이는 MTBF (mean time between failures)와 같은 제품 품질 및 안정성 스펙, 및 원자력 공장 검사와 같은 전세계적으로 가장 까다로운 어플리케이션에 수십만 종류의 시스템이 배포되는 것을 보면 확실히 알 수 있습니다. 그러나 모든 전자 디바이스에는 일부의 실패율이 있기 마련입니다. 심지어 가장 안정적인 전기적 시스템 (의학 모니터링 기기, 금융 기관의 데이터 서버 등)에 있어서도 드물긴 하지만 실패율을 피할 수는 없습니다. PXI 시스템으로 인한 리스크를 줄이고 가동시간을 극대화하기 위해, 본 기술 백서에서는 조립, 배포 및 유지보수시에 따라야 할 우수 사례를 소개합니다. 또한, 오작동시에 PXI 시스템의 비가동 시간을 최소화할 수 있는 기술을 본 기술백서를 통해 살펴보십시오.

Contents

최우수 사례 체크 리스트

Assembly
Select components that meet or exceed temperature requirementsRequired
Install filler panels in unused or empty chassis slotsRequired
Perform a power budget to ensure adequate power is available for all componentsRecommended
Install slot blockers in unused or empty chassis slotsRecommended
Set fan speed selector to HIGH on applicable chassisRecommended
Use 24/7 operation hard drives if the system will exceed 8/5 operationRecommended
Use solid-state hard drives if shock and/or high vibration will be presentRequired
Plan for spares and/or redundancy if downtime for maintenance is not acceptableRecommended
Select the appropriate NI System Assurance Program for system assembly, test and serviceRecommended
Use adequate controller memory (RAM)Recommended
Deployment
Verify that the ambient temperature is within component specificationsRequired
Use recommended rack-mounting guidelines if applicableRecommended
Install chassis such that cooling clearances are metRequired
Connect chassis to an appropriate groundRequired
Use a surge protector, power conditioner, or UPS if power quality/reliability is in questionRecommended
Use ruggedized enclosures if environmental conditions exceed component specificationsRecommended
Use and Maintenance
Employ good programming design practicesRecommended
Follow the proper system power down procedureRequired
Clean chassis fan filters at a minimum interval of six months (if applicable)Required
Perform a complete system cleaning periodicallyRecommended
Monitor system conditions periodicallyRecommended
Calibrate instruments at required intervalsRequired
Stock spare componentsRecommended
Be aware of technical support resourcesRecommended

 

PXI 시스템 조립하기

PXI 시스템을 조립할 때에는 적절한 컴포넌트를 선택하는 것이 중요합니다. PXI 시스템은 섀시, 컨트롤러, 모듈의 세 가지의 기본 컴포넌트로 구성되어 있습니다. 이러한 컴포넌트는 측정 및 컨트롤 성능 뿐만 아니라 시스템이 배포될 환경, 확장 운영 조건, 및 전원 요구사항 등도 고려하여 선택되어야 합니다.

그림 1. PXI 시스템 컴포넌트는 측정 및 컨트롤 성능 뿐 아니라
시스템이 배포될 환경, 확장 운영 조건, 및 전원 요구사항 등도
고려하여 선택되어야 합니다.

배포 환경

PXI 시스템이 배포되는 환경은 온도, 습도, 쇼크, 진동, 고도 등의 환경적인 상태에 따라 결정됩니다. 사용하고자 하는 컴포넌트가 환경적인 상태를 충분히 만족하는 스펙을 갖추고 있는지 반드시 확인하십시오. 온도, 충격, 진동은 가장 보편적으로 고려되는 요소입니다.

PXI는 확장된 온도, 쇼크, 진동 스펙을 갖춘 산업용 플랫폼입니다. PXI 시스템이 최저 온도 5 C 이하, 또는 최고 온도 50 C 이상에서 작동되는 경우에는 반드시 확장된 운영 온도 범위가 있는 섀시 및 임베디드 컨트롤러를 선택해야 합니다. 이러한 섀시 및 컨트롤러에는 극도로 낮거나 높은 온도에서도 안정성을 유지하도록 설계된 컴포넌트가 있습니다. 한 예로, 확장된 온도 임베디드 컨트롤러에는 표준의 상용 하드 드라이브의 스펙을 능가하는 온도 스펙을 갖춘 하드 드라이브가 있습니다.

PXI 시스템이 배포되는 환경의 온도와 상관없이 섀시의 냉각 성능을 향상시키는 몇 가지 간단한 기술이 있습니다. 첫째, NI 섀시와 함께 제공되는 필러 패널을 사용되지 않는 슬롯 또는 빈 슬롯에 설치합니다. 섀시 및 모듈의 온도 스펙은 사용되지 않는 슬롯에 필러 패널을 사용할 것을 요구합니다.

그림 2. 사용되지 않거나 빈 PXI 섀시 슬롯에서
냉각을 위해 요구되는 필러 패널

섀시의 냉각 성능을 향상하기 위해 슬롯 차단기 (slot blockers)를 설치하는 방법이 있습니다. PXI 시스템은 명시된 최고 작동 온도에서 작동하지만, 더욱 향상된 냉각 성능을 원하는 경우 (예를 들어, 더욱 낮은 섀시 및 모듈 온도), PXI 슬롯 차단기를 사용하십시오. 이는 사용되지 않는 섀시 슬롯에서 발생하는 공기 흐름 바이패스를 줄임으로써 모듈에서의 공기 흐름을 향상시킵니다. 이러한 향상된 공기 흐름으로 섀시 및 모듈 내에서 컴포넌트의 온도가 낮아집니다.



그림 3. 슬롯 차단기 (Slot blockers)는
공기 흐름 바이패스를 줄임으로서 PXI 섀시의 냉각 성능을 향상시킵니다.

마지막으로, 여러 NI 섀시에는 섀시의 뒷쪽 패널에 팬속도 선택 스위치가 있습니다. 최대의 냉각 속도를 위해 HIGH를 선택하고, 조용한 작동을 위해서는 AUTO를 선택하십시오. AUTO 설정시에 팬 속도는 섀시가 받아들이는 공기 온도에 따라 결정됩니다.

그림 4. 최대의 냉각 성능을 위해 PXI 섀시의 팬 속도 선택기를 HIGH로 설정합니다.

PXI 시스템이 충격이나 진동이 있는 환경에서 작동한다면, 충격이나 진동이 하드 드라이브의 헤드에 영향을 주고 미디어를 손상할 수 있기 때문에 컨트롤러의 표준 회전 미디어 하드 드라이브 사용은 적절치 않을 수 있습니다. 솔리드 상태 하드 드라이브에는 움직이는 파트가 없으므로, 높은 수준의 진동이나 충격에 노출되어도 무관합니다. 따라서 위와 같은 환경에서는 PXI 시스템에서 솔리드 상태 하드 드라이브를 사용하는 것이 좋습니다. NI는 공장 제조시에 사용자의 임베디드 컨트롤러에솔리드 상태 하드 드라이브를 설치하여, 바로 배포 가능하도록 사용자에게 제공합니다.

확장된 작동 기간

PXI 시스템이 하루 24시간, 주 7일 내내 지속적으로 작동해야 하는 어플리케이션에 배포된다면 (이는 24/7 또는 high-duty-cycle 작동으로 알려져있습니다.) 이러한 사용에 적합하도록 설계된 컴포넌트를 선택해야 합니다. PXI는 산업용 플랫폼이므로 대부분의 NI의 PXI 제품은 확장된 운영에 맞도록 설계되었습니다. 여기서 고려해야 할 한 가지 컴포넌트는 컨트롤러입니다.

표준 하드 드라이브는 하루 8시간, 주 5일간 전원 공급되도록 설계됩니다. 확장된 작동을 요구하는 어플리케이션은 해당 시간동안 전원을 공급하는 하드 드라이브를 필요로 합니다. 하드 드라이브의 점유율은 최대의 지속 처리량의 퍼센트입니다. 표준 하드 드라이브는 20%의 점유율을 보유합니다. NI는 최대 24/7의 확장된 운영을 요구하는 어플리케이션에서 사용하도록 설계된 하드 드라이브가 있는 24/7 임베디드 컨트롤러를 제공합니다.

PXI 시스템이 확장된 운영을 요구하는 어플리케이션에 배포될 경우, 적합한 하드 드라이브를 선택하는 것 뿐만 아니라, 적합한 시스템 메모리 (또는 RAM)을 사용하는 것 또한 중요합니다. 컨트롤러에서 운영되는 프로그램이 설치된 것보다 더 많은 메모리를 필요로 하면 OS는 가상 메모리로 하드 드라이브를 사용하게 됩니다. 이것은 하드 드라이브 페이징으로 알려져 있으며 지속적으로 발생할 경우, 하드 드라이브는 수명이 줄어들게 됩니다. 하루 최고 24시간, 주 7일 운영을 요구하는 어플리케이션의 경우, 소프트웨어 요구를 충족할 수 있을 정도의 충분한 메모리가 있는지를 반드시 확인하십시오.

PXI 시스템이 확장된 시간동안 지속적으로 작동하며 유지보수를 위한 비작동 시간이 충분하지 않을 경우에는 시스템에 중복 (redundancy)을 추가하는 것을 고려할 수 있습니다. 중복은 두 개의 동일한 시스템 (초기 시스템이 실패할 경우 백업 시스템이 작동하도록 설계)을 보유하는 것만큼의 효과가 있으며 또는 중복은 컴포넌트의 레벨에 있을 수 있습니다. 예를 들어, PXI-1042 등의 여러 개의 팬이 있는 섀시를 선택하면 하나의 팬이 작동 실패하여도 시스템은 작동을 계속할 수 있습니다. (온도에 따라 결정됨)

RAID (redundant array of independent disks) 하드 드라이브 구성을 사용하는 것은 컴포넌트 레벨의 중복을 PXI 시스템에 추가하는 또 다른 방법입니다. RAID-1 (mirrored) 구성에서 각 데이터는 두 개 (또는 그 이상)의 하드 드라이브에 작성됩니다. 2-드라이브 RAID-1 구성에서, 하나의 드라이버가 작동 실패할 경우, 시스템은 비가동없이 다른 작동되는 하드 드라이브를 사용하여 작동을 지속합니다. 내쇼날인스트루먼트의 PXI 및 PXI Express 랙마운트 컨트롤러는 2-드라이브 RAID-1 어레이로 구성됩니다.

전원 조건

PXI 시스템을 구성할 때에 고려해야 할 주요 요소는 전체 전원 소비량으로, 적절한 시스템 성능 및 하드웨어 안전을 보장하기 위해 중요합니다. 전원 사용은 섀시내에서 컨트롤러 및 모듈의 전원 요구조건 뿐만 아니라 일정 온도에서 PXI 섀시에서의 전원 공급 용량도 고려해야 합니다. 효율성 또한 전기 기기의 실제 성능 및 시간 경과에 따른 변형을 상쇄하기 위해 예산 고려시에 생각해야 할 주요 요소 중 하나입니다.

PXI 시스템에 대한 전원 사용을 결정하는 데에 세 가지의 단계가 있습니다. 첫째, 전원 공급 및 스펙을 완벽하게 분석하는 것입니다. 사용되는 공급으로부터 어느 정도의 전원이 제공되는 지를 반드시 알고 있어야 합니다. 다음으로, PXI 시스템에서 어떤 컨트롤러와 모듈을 사용할 지를 결정합니다. 시스템의 각 요소는 소비되는 전원량에 영향을 미칩니다. 마지막으로, PXI 섀시 및 컴포넌트의 전원 소비를 알아야 합니다. 본 하드웨어 컴포넌트의 각각은 PXI 시스템의 전원 예산을 정확하게 계산하는 데에 중대한 역할을 합니다. PXI 시스템의 전원 소비 결정하기 튜토리얼은 시스템에 대한 전원 소모량을 결정하기 위한 단계별 지침을 제공합니다.

FIS (Factory Installation Services)의 장점

내쇼날인스트루먼트는 PXI 시스템의 조립을 단순화하기 위한 서비스를 제공합니다. Factory Installation Services (FIS)는 바로 사용가능한 PXI 시스템을 제공합니다. 사용자의 스펙을 바탕으로 하여, NI 기술 전문가들은 사용자의 섀시에 모듈 설치, 메모리 업그레이드, NI 어플리케이션 소프트웨어, 및 임베디드 컨트롤러에 요구되는 드라이버 소프트웨어를 적용합니다. NI는 고객의 스펙에 맞게 구성되었는지 검증하기 위해 시스템 레벨의 테스트를 수행합니다. FIS를 통해 설치되고 구성된 임베디드 컨트롤러는 설치된 소프트웨어 및 하드웨어, 버전 번호, 온라인 문서 링크를 보여주는 시작 소프트웨어 유틸리티를 포함하고 있습니다. 모든 NI 임베디드 컨트롤러에 포함된 하드 드라이브 복구 이미지는 정확한 소프트웨어 구성에 따라 맞춤화됩니다. FIS를 통해 조립된 PXI 시스템에는 또한 추가 1년의 연장 보증기간이 포함되며, 조립된 시스템은 단일 박스로 배송되며, 시스템에 대한 종합 문서 바인더가 포함됩니다.

PXI 시스템 배포하기

시스템 배포 환경, 지속 작동 기간, 전원 요구조건 등의 요소를 고려해서 PXI 시스템을 조립하였다면 이제 시스템을 배포할 준비가 완료된 것입니다. PXI 시스템은 다양한 어플리케이션을 해결할 수 있기 때문에 광범위한 랙마운트, 벤치탑, 및 임베디드 환경으로 배포됩니다. PXI 시스템을 어디로 배포할 것인지와 상관없이 시스템의 온도, 냉각, 전원 품질, 안정성, 견고함 등을 반드시 고려해야 합니다.

주변 온도

PXI 시스템의 주변 온도는 섀시 팬 인렛 (공기 흡입)에서의 온도로 정의됩니다. NI 섀시에서의 공기 흡입구는 후면과 바닥에 위치해 있습니다. 간단한 방 내부 온도 측정하여 주변 온도를 예측할 수 있지만, 이는 실제 PXI 시스템의 주변 온도가 아닐수도 있습니다. 예를 들어, 주변 기기 (19인치 랙에 있는 기기 등)에서 나오는 열 손실은 주변 온도를 증가시킬 수 있습니다.



그림 5. PXI 시스템의 주변 온도는
섀시의 바닥 또는 후면에 있는 공기 흡입구에서의 온도로 정의됩니다.

PXI 시스템이 최대 스펙을 상회하는 주변 온도를 보유하고 있다면, 결과적으로 부정확한 측정 또는 시스템 작동 오류를 유발할 수 있습니다. 종종, 주변 온도는 랙마운트 배포시에 문제가 될 수 있습니다. PXI 시스템이 랙에 배포되는 경우 고려해야 할 몇 가지 지침이 있습니다.

  • 높은 전원 유닛을 PXI 시스템의 상단 랙에 위치시키십시오.

  • 양쪽이 뚫려있고 뒷 패널이 있는 랙을 사용하십시오.

  • 전체 공기 흐름을 증대하여 랙 내의 주변 온도를 낮추는 효과를 위해 랙 내에 팬 트레이를 사용합니다. (랙의 상단 및 바닥)

  • 랙 내에서 주변 온도를 낮추는 효과가 있는 다른 여러 방법을 사용합니다.

그림 6. 팬 트레이를 랙 내에서 사용하면 전체 공기 흐름이 증대되고
주변 온도가 떨어지는 효과가 있습니다.
(이미지 협조: Control Resources Incorporated)

냉각

PXI 시스템의 모든 시스템 컴포넌트에 대한 주변 온도가 스펙 내에 있음을 확인하는 것 외에도, 섀시의 적절한 냉각을 제공함으로써 요구되는 섀시 공기 흐름을 유지하는 것 또한 중요합니다.

그림 7. PXI 섀시 설치시에 반드시 냉각 조건이 부합되어야 합니다.

섀시는 반드시 사용자 매뉴얼에 기재된 스펙을 충족하는 냉각 조건에 맞게 설치되어야 합니다. 후면 공기 흡입구가 있고 상단/측면 배출구가 있는 NI PXI 섀시는 일반적으로 섀시의 후면에 있는 공기 흡입구로부터 76.2 mm (3 인치)의 최소 공간이 있어야 하고, 섀시의 좌측으로부터 44.5mm (1.75 인치)의 공간이 있어야 합니다. 하단의 그림은 각 섀시 위로 1.75 인치의 요구되는 공간이 있는 2개의 NI 18-슬롯 섀시를 나타냅니다.

그림 8. 각 섀시 상단에 1.75인치(1U)의 냉각 공간이 있는
2개의 NI PXI-1045 18-슬롯 랙 마운트 섀시

전원 품질 및 안정성

PXI 시스템에 제공된 파워에는 성능을 저해하며, 작동 수명을 단축하고, 전자 기기에 손상 및 오작동을 유발할 수 있는 스파이크 및 노이즈가 없어야 합니다. PXI 섀시는 반드시 전원 코드 또는 섀시 후면에 있는 섀시 그라운딩 스크류를 통해 적절한 그라운드에 연결되어 있어야 합니다. 스파이크가 발생할 가능성이 있을 경우 서지 보호기 (surge protector)를 사용하거나 노이즈 전원의 품질 향상을 위해 전원 컨디셔너를 사용하십시오. 또한, 사용자의 PXI 시스템이 안정적이지 않은 소스로부터 전원을 공급받을 경우, UPS (uninterrupted power supply) 사용을 고려하십시오.

확장된 견고성

PXI 시스템이 온도, 습도, 충격, 진동 등에 있어서 시스템 컴포넌트의 스펙을 초과하는 환경에 배포된다면, 시스템을 보호하는 견고한 엔클로저에 시스템을 설치하는 방법이 있습니다. 과도한 온도 및 습도를 극복하기 위해서는, 히터, 에어 컨디셔너, 또는 열 교환기가 있는 실드 인클로저 (sealed enclosure)에 PXI 시스템을 설치하면 됩니다. shock mount (충격 완화장치)가 있는 엔클로저는 과도한 충격 및 진동을 극복하는 데에 사용됩니다.

그림 9. 견고한 엔클로저는 추가의 내구성이 필요한 PXI 시스템에 사용됩니다.
본 예는 NTS의 레코드/플레이백 시스템입니다.

PXI 시스템 사용 및 유지보수

PXI 시스템을 일단 배포한 후에는 시스템을 적절히 사용하고 유지하는 것이 중요합니다. 시스템 운영자가 혼자가 아니라면, 다른 운영자들에게 시스템의 올바른 사용 및 유지법에 대해 교육해야 합니다. 그렇지 않을 경우, 측정 오류 및 비가동을 유발하기 쉽기 때문입니다.

소프트웨어 아키텍처

PXI 시스템을 적절히 사용하려면 하드웨어와 불필요하게 액세스하지 않는 소프트웨어 아키텍처를 실행하는 것부터 시작해야 합니다. 하드웨어에 불필요하게 액세스하게 되면 작동 수명이 단축될 수 있습니다. 한 예로, 필요시에만 하드 드라이브에 데이터를 쓰고 읽을 수 있도록 어플리케이션을 설계하는 방법이 있습니다. 데이터로깅 어플리케이션의 경우, 메모리의 어레이에서 여러 데이터에 버퍼 작업을 한 후, 버퍼가 꽉 찼을 때에 하드 드라이브의 파일에 쓰는 방법이 있습니다. 이는 데이터가 수집될 때마다 파일에 즉각적으로 쓰는 것과 대비됩니다.

소프트웨어 복구 및 백업

하드 드라이브 오작동과 관련된 여러 문제점은 실제로 소프트웨어와 연관이 있습니다. 예를 들어, 배포 후에 PXI 시스템에 설치한 소프트웨어가 (어플리케이션, 드라이버 등) PXI 모듈 드라이버와 충돌이 있을 수 있습니다. 본 모듈이 이전에는 제대로 작동하였고, 본 모듈과 관련하여 시스템에 직접적으로 변경을 가하지 않았으므로 모듈이 제대로 작동하지 않는다고 판단할 수 있을 것입니다. PXI 컨트롤러가 바이러스에 감염되었을 수도 있습니다. 바이러스로 인해 컨트롤러가 임의적으로 파괴(crash)되었고, 본인이 바이러스에 대해 잘 모르고 있다면, 컨트롤러가 제대로 작동하지 않는다고 생각해버릴 수 있습니다.

하드웨어가 오작동한다라고 판단해버리기 이전에 소프트웨어에 문제가 없는 지 확인하는 것이 중요하며, 수리를 위해 내쇼날인스트루먼트에 반환하십시오. 사용자의 PXI 시스템에 문제가 있다고 판단하게 되면, 복구 소프트웨어 활용이 비가동 시간을 상당히 줄일 수 있습니다. 모든 NI Windows 기반 임베디드 컨트롤러에는 하드 드라이브 기반의 복구 이미지 및 소프트웨어가 포함되어 있습니다. 공장으로부터 받은 임베디드 컨트롤러에는 하드 드라이브에 별도의 구획이 있어 완벽한 백업 이미지가 포함되어 있습니다. 따라서 CD, 보조 하드 드라이브, 네트워크 연결 등이 없이도 임베디드 컨트롤러를 원래 이미지대로 재이미지 작업할 수 있습니다. 또한, Windows가 로드되기 이전 부팅하는 동안에 복구 작업을 시작할 수 있습니다. 따라서 임베디드 컨트롤러가 Windows로 부팅되지 않았더라도, 공장 이미지로 복구할 수 있게 됩니다.

NI 임베디드 컨트롤러에 포함된 복구 소프트웨어는 외부 또는 2차 하드 드라이브 (USB 등)에 저장될 수 있는 맞춤형 백업 이미지를 생성할 수 있는 기능이 있으며, 원래의 NI 이미지 대신 복구 이미지로 사용됩니다. PXI 시스템이 완벽하게 조립되고 테스트된 후, 배포 뒤에 소프트웨어 관련 문제가 발생한 경우 복구를 위해 사용할 수 있는 맞춤형 백업 이미지를 생성할 수 있습니다.

그림 12. 복구 소프트웨어로 PXI 시스템을
양호한 상태로 복구할 수 있으며 비가동을 줄일 수 있습니다.

시스템 전원 끄기

PXI 시스템이 Microsoft Windows와 같은 범용 작동 시스템을 사용한다면 적절하게 전원을 종료하는 과정도 중요합니다. PXI 섀시 (PXI-1045 등) 사용시에, OS 셧다운을 명령하였다면, 모니터에 “컴퓨터를 종료해도 됩니다.”라는 메시지가 뜨게 됩니다. 이 때에 섀시 전원 스위치를 사용하여 시스템을 꺼야 합니다. PXI Express 섀시 (PXIe-1062Q 등)는 OS 셧 다운 명령 이후에 기본적으로 섀시가 작동 전원 다운됩니다. 시스템에 맞는 전원 다운 과정을 따르지 않는다면 컨트롤러의 하드 드라이브가 손상될 것입니다.

섀시 팬 필터 청소

공기 흡입구에 있는 섀시 팬 필터를 6개월에 한번은 꼭 청소해야 합니다. 사용하는 빈도 및 주변 먼지 정도에 따라, 필터는 자주 청소되어야 합니다. 한 가지 좋은 방법은 필터가 지저분한것이 눈에 보일때마다 청소하는 것입니다. 더러워진 팬 필터는 섀시의 냉각 성능에 큰 영향을 끼치게 됩니다. 텍사스 오스틴 에 있는 내쇼날인스트루먼트의 제조 시설에서는 팬 필터 청소 계획을 시행한 이후에, 기능 테스트에 사용되는 특정 섀시의 내부 온도가 8-10 °C 떨어진 결과가 있었습니다. 필터 청소에 관한 지침 섀시 작동 매뉴얼을 참조하십시오. 팬 필터를 교체하는 방법도 있습니다. 주문 관련 정보는 섀시 작동 매뉴얼을 참고하십시오.

그림 10. 공기 흡입구에 있는 섀시 팬 필터를
6개월에 한번은 꼭 청소해야 합니다.

다른 시스템 컴포넌트 청소

전체 PXI 시스템을 정기적으로 청소하면 특히 먼지가 많은 환경에 배포된 시스템의 경우 안정성이 증대됩니다. 내/외부 청소를 위한 지침은 섀시, 컨트롤러 및 모듈에 대한 작동 매뉴얼을 참고하십시오.

시스템 상태 모니터링

시스템 상태는 시간 경과에 따라 변합니다. 가장 보편적인 예로는 PXI 시스템의 주변 온도 상승을 들 수 있습니다. 주변 온도를 상승시키는 데에는 여러가지 요소가 있을 수 있습니다. 예를 들어, PXI 시스템이 배포된 랙에 새로운 기기가 추가되는 경우가 있습니다. PXI 시스템의 주변 온도를 주기적으로 모니터하는 것이 중요합니다. 내쇼날인스트루먼트의 여러 임베디드 컨트롤러에는 프로그램적으로 모니터될 수 있는 내부 온도 센서가 있습니다. 예제 프로그램 PXI 임베디드 컨트롤러 온도 측정은 본 기술에 대해 설명합니다. 그러나, PXI 시스템의 주변 온도는 섀시의 공기 흡입구에서 측정되기 때문에 컨트롤러 온도 측정은 단지 참고용입니다. 수동으로 진행할 수도 있고, 측정을 PXI 시스템에 통합함으로써 자동 진행할 수도 있습니다.

시간의 경과에 따라 변하는 또 다른 시스템 상태는 컨트롤러의 하드 드라이브의 상태를 들 수 있습니다. 하드 드라이브 진단 소프트웨어를 사용하여 하드 드라이브의 상태를 정기적으로 모니터하는 것은 좋은 예입니다. 내쇼날인스트루먼트는 PXI 및 PXI Express 임베디드 컨트롤러와 함께 사용하기 위한 하드 드라이브 진단 도구를 제공합니다.

교정

모든 인스트루먼트에 사용되는 전기 컴포넌트의 정확도는 시간 경과에 따라 변하게 됩니다. 사용 시간 및 환경적인 영향의 탓도 있습니다. 시간이 흐름에 따라 컴포넌트 값이 변하게 되면 측정의 불확실성이 매우 높아집니다. 이 문제를 해결하기 위해서 PXI 시스템의 인스트루먼트는 반드시 정기적인 기간마다 교정되어야 합니다. 적절히 교정된 인스트루먼트를 유지함으로써 측정 오류를 줄일 수 있고, 측정간의 일관성을 향상시킬 수 있으며, 정확한 측정을 수행하고 있다는 확신을 가질 수 있습니다.

그림 11. 인스트루먼트 교정은 시간에 따른 부정확도를 해소합니다.

외부 교정은 알려진 표준 정확도와 인스트루먼트 성능을 비교합니다. 외부 교정의 결과는 알려진 표준과 비교하여 얼마나 벗어나있는 가를 문서화하여 나타냅니다. 그러나 대부분의 경우, 인스트루먼트의 측정 기능을 조정함으로써 측정 정확도가 벤더에서 제공된 한계내에 있음을 보장하는 기능도 포함됩니다. 내쇼날인스트루먼트의 PXI 인스트루먼트를 외부 교정받기 위해서는 제품을 NI로 보내고, 교정 실험실에 보내거나, 각자의 시설에서 외부 교정 기능 (해당되는 경우)을 사용하십시오. 완벽한 교정 리소스는 내쇼날인스트루먼트의 교정 솔루션 페이지를 참조하십시오.

외부 교정과 더불어, NI의 여러 PXI 인스트루먼트에는 자가 교정 기능이 있습니다. 자가 교정을 제공하는 인스트루먼트는 정밀 전압 레퍼런스 등의 하드웨어 리소스를 포함하므로, 섀시로부터 제거하거나 외부 교정 하드웨어로 연결할 필요없이 신속하게 인스트루먼트를 교정할 수 있습니다. 자가 교정은 외부 교정의 대용이 아니라, 외부 교정 주기사이에 인스트루먼트 측정 정확도를 향상시키는 방법입니다.

통합된 문제 해결 리소스

내쇼날인스트루먼트의 PXI 제품에는 문제 해결을 돕는 여러가지 통합된 기능이 있습니다. 예를 들어, 대부분의 모듈에는 모듈 기능을 자동적으로 자가 테스트하는 기능이 있습니다. 또 다른 예로는 여러 섀시에 섀시의 작동 상태를 시각적으로 나타내는 통합된 LED가 있는 전원 스위치를 들 수 있습니다. 네 가지 상태는 다음과 같습니다.

  1. 전원 스위치 LED가 녹색 (깜빡이지 않음)이면, 섀시는 전원이 켜진 상태이며 정상적으로 작동합니다.
  2. 전원 스위치 LED가 깜빡이는 녹색이면, 흡입구 온도가 섀시 작동 범위를 초과한 것입니다.
  3. 전원 스위치 LED가 깜빡이는 붉은색이면 전원 공급 출력이 전압 조절 요구조건 내에 있지 않음을 나타냅니다.
  4. 전원 스위치 LED가 붉은 색이면, 섀시 팬은 적절히 작동하고 있지 않음을 나타냅니다.
     

여러 PXI 시스템의 문제는 소프트웨어 관련, 파일 손상, 파일 시스템 손상, 및 바이러스 등임에도 불구하고 하드 드라이브 문제로 잘못 진단되는 경우가 있습니다. 여러 하드 드라이브 벤더는 실제 하드 드라이브 오작동이 발생했을 때 판단할 수 있도록 하드 드라이브 진단 도구를 제공합니다. 이러한 도구가 있으면 문제 해결에 드는 시간을 줄일 수 있으며, 하드 드라이브, PC 또는 컨트롤러 수리를 위해 반환하기 이전에 사용되어야 합니다. 내쇼날인스트루먼트는 PXI 및 PXI Express 임베디드 컨트롤러와 함께 사용할 수 있는 하드 드라이브 진단 도구 를 제공합니다. 본인의 하드 드라이브의 오작동 여부를 파악하기 위해 하드 드라이브 진단 도구를 사용하면 복구 소프트웨어를 활용함으로써 문제를 해결할 수 있습니다.

여분 컴포넌트 비축

PXI 시스템의 컴포넌트 수리를 위해 NI에 반환해야 할 경우, 시스템이 배포된 위치에 여분의 컴포넌트가 있다면 시스템 비가동 시간이 현격이 줄어들게 됩니다. 시스템의 각 컴포넌트에 대해 대체품을 (섀시, 컨트롤러, 모듈 등) 준비할 수 있습니다. 여러 개의 동일한 PXI 시스템을 배포하며 여분의 컴포넌트를 준비하려는 경우, NI는 배포하는 25개 시스템을 위해 시스템에 사용되는 각 컴포넌트 1개 여분을 준비할 것을 권장합니다.

또한 실패율이 높은 서브컴포넌트에 대해서만 여분을 준비할 수도 있습니다. NI는 대체용 섀시 전원 공급 셔틀 및 임베디드 컨트롤러 하드 드라이브를 제공함으로써 고객들의 요구에 부응하고자 합니다. 이러한 키트에는 필드에서 서브 컴포넌트를 대체하기 위한 방법을 설명하는 문서가 포함됩니다.

그림 13. "One spare strategy"는 실패 확률이 높은
서브 컴포넌트 (예, 하드 드라이브)를 비축해두는 전략입니다.

여분의 컴포넌트를 비축하기 위한 전략은 사용자 자신이 용납할 수 있는 비가동 시간이 어느 정도냐에 따라 달라집니다. 그러나 어떠한 전략을 선택하느냐와 상관없이 내쇼날인스트루먼트는 제품 수리 요청 횟수를 최소화하며, 신속한 수리를 제공하며, 대체품을 전 세계에 보유하여 가능한한 신속하게 배달되도록 함으로써 PXI 시스템의 비가동 시간을 줄이고자 힘쓰고 있습니다.

다음 단계

테스트 시스템 구축에 대한 더 자세한 정보는 테스트 시스템 구축의 기초를 참조하십시오.

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